(57)【要約】【課題】径間短絡や地絡の故障箇所又はその近傍位置を特定することにある。【解決手段】鉄塔（８０、８１、８２、８３・・・）等の支持物を中心に電源（１２）側と負荷側とに個別に電流検出手段（変流器対１０１、１０２、１０３・・・）を設置して架空地線（６）に流れる電流（誘導電流Ｉｉ、地絡電流Ｉｊ）を個別に検出し、故障箇所の近傍で架空地線に流れる電流の向きが異なることに着目し、各検出電流をその何れか一方を反転させて加算するので、その加算値が有限値を取るか否かにより、故障箇所又はその近傍位置を特定し、標定することができる。【選択図】図１
2010190724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出する故障検出器であって、
前記送電線路を支持する支持物より電源側に設置され、故障時、架空地線に流れる電流を検出する第１の電流検出手段と、
前記支持物より負荷側に設置され、前記故障時、前記架空地線に流れる電流を検出する第２の電流検出手段と、
前記第１の電流検出手段の検出電流と前記第２の電流検出手段の検出電流とを何れか一方を反転させて加算する加算手段と、
を備え、前記加算手段の加算結果が前記故障箇所を表すことを特徴とする故障検出器。
【請求項２】
請求項１記載の故障検出器において、
前記加算手段の加算結果により故障箇所を表示する表示手段を備え、前記故障箇所又はその近傍箇所を表示することを特徴とする故障検出器。
【請求項３】
請求項１記載の故障検出器において、
前記第１の電流検出手段及び／又は前記第２の電流検出手段は、変流器で構成したことを特徴とする故障検出器。
【請求項４】
請求項１記載の故障検出器において、
前記加算手段の加算出力を整流して取り出す検出手段を備えることを特徴とする故障検出器。
【請求項５】
送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出して表示する故障検出システムであって、
前記送電線路を支持する支持物毎に設置され、前記支持物より電源側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流と、前記支持物より負荷側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流とを前記支持物毎に個別に検出する複数の電流検出手段対と、
前記電流検出手段対毎に検出された各検出電流を何れか一方を反転させて加算する加算手段と、
を備え、前記加算手段の加算結果が前記故障箇所を表すことを特徴とする故障検出システム。
【請求項６】
請求項５記載の故障検出システムにおいて、
前記支持物毎に設置され、前記加算手段の加算結果により故障箇所を表示する表示手段を備え、前記故障箇所又はその近傍箇所の前記支持物を表示することを特徴とする故障検出システム。
【請求項７】
請求項５記載の故障検出システムにおいて、
前記電流検出手段対は、変流器対で構成したことを特徴とする故障検出システム。
【請求項８】
請求項５記載の故障検出システムにおいて、
前記加算手段の加算出力を整流して取り出す検出手段を備えることを特徴とする故障検出システム。
【請求項９】
送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出して表示する故障検出方法であって、
前記送電線路を支持する支持物より電源側で、故障時、架空地線に流れる電流を検出し、前記故障時、前記支持物より負荷側で前記架空地線に流れる電流を検出するステップと、
各検出電流を何れか一方を反転させて加算するステップと、
を含むことを特徴とする故障検出方法。
【請求項１０】
送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出して表示する故障検出方法であって、
前記送電線路を支持する支持物毎に、前記支持物より電源側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流と、前記支持物より負荷側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流とを個別に検出し、
電流検出手段対に検出された検出電流を何れか一方を反転させて加算することを特徴とする故障検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電線路に発生する径間短絡や地絡等の故障を検出し、その検出箇所又はその近傍位置を検出し又はその検出結果を表示する故障検出器、故障検出システム及び故障検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
架空送電線では、雪害によるギャロッピング、ストリートジャンプ又は他物接触による径間短絡故障が発生すると、送電線同士の接触による設備被害等も予想されるので、早急に故障箇所を特定し、必要な対策を取ることが不可欠である。
【０００３】
架空地線を有する送電線の地絡故障に関し、架空地線に鉄塔を中心にして検出コイルを接続し、地絡故障時に各検出コイルに取り出される電力エネルギで表示器を表示することが知られている（特許文献１）。
【０００４】
架空地線のない送電線での地絡故障の検出では、送電鉄塔の２つの脚の一方に第１のカレントトランス、その他方に第２のカレントトランスを設け、各カレントトランスに発生する交流電圧出力を合成することにより、地絡故障を検出することが知られている（特許文献２）。
【０００５】
送電線の故障箇所の表示については、送電線の故障箇所を検出した際に、その故障箇所に対応する送電鉄塔に設置された故障表示用電気的発光体を発光させ、その発光をタイマ手段により一定期間に制限することが知られている（特許文献３）。
【０００６】
また、送電線路の故障区間標定について、電流センサ及び故障検出器によって検出された故障時の零相電流の値、その位相及び検出時刻を記憶し、送電線路への電流供給を遮断した故障発生時刻を記憶し、その時刻に近い検出時刻を含む検出データを取り出して故障区間を標定することが知られている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３１６２５６号公報
【特許文献２】特開２００８−０３９５４９号公報
【特許文献３】特開平１１−２３７４２８号公報
【特許文献４】特開平８−０３６０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、送電線路を支持する鉄塔等の支持物の付近で発生する地絡故障、地絡短絡故障の箇所を特定するには、その設備が大がかりで高価な設備が必要であり、径間短絡の故障箇所を特定することが困難であった。
【０００９】
短絡による故障区間を表示する装置が知られてはいるが、この装置は、送電線に検出部を配置し、故障点から電源まで流れる短絡電流を順次に計測し、その短絡電流と短絡箇所から負荷側の電流とを比較し、短絡電流の有無から故障点を特定している。
【００１０】
この故障点の特定について、図９に示すように、送電線路２００の複数箇所に故障表示装置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６・・・が設置されている。各故障表示装置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６・・・には、故障を表示するための表示素子３００が備えられている。各故障表示装置３０２、３０３、３０４の設置間隔Ｌは、鉄塔等の支持物の１０基置きの一定間隔である。送電線路２００に地絡や短絡が生じると、送電線路２００には、電源２０２側と地絡等の故障点２０４との間に故障電流ＩＦが流れる。この故障電流ＩＦが発生すると、その故障電流ＩＦの検出、その故障電流ＩＦの誘導を受けた架空地線電流が検出され、故障表示装置３０１、３０２、３０３が動作し、故障表示（即ち、動作表示）となり、故障電流ＩＦが流れていない箇所の故障表示装置３０４、３０５、３０６・・・は不表示となる。白丸は表示、黒丸は不表示を示す。このような表示か不表示かにより故障及びその故障点が標定される。係る装置又は方法では、故障の発見は可能ではあるが、次のような課題がある。
【００１１】
第１に、故障箇所が故障表示装置の設置位置がその設置間隔で特定され、その特定箇所が支持物の間隔により定まる一定の区間となるため、故障点の特定ができない。故障表示装置を設置した支持物の間隔（例えば、支持物の１０基置き）を単位として特定箇所が決定されるため、一定区間の区間表示となるためである。
【００１２】
第２に、故障点のみの表示ができない。短絡電流の流れる故障点から電源までは全て表示動作となるためである。
【００１３】
第３に、電源から故障点までの区間における故障表示装置は、全て動作するため、正常復帰後は、その動作表示を全てリセットする必要がある。
【００１４】
このような課題やその解決手段について、上記特許文献１〜４には、その開示や示唆はない。
【００１５】
そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、径間短絡や地絡の故障箇所又はその近傍位置を特定することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、故障箇所又はその近傍位置を特定し、表示することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、上記目的を達成する装置の経済性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明では、鉄塔等の支持物を中心に電源側と負荷側とに個別に電流検出手段を設置し、径間短絡や地絡を生じた際の架空地線に流れる電流（誘導電流又は地絡電流）を個別に検出し、故障箇所の近傍で架空地線に流れる電流の向きが異なることに着目し、各検出電流をその何れか一方を反転させて加算するので、その加算値が有限値を取るか否かにより、故障箇所又はその近傍位置を特定し、標定することができる。
【００１９】
そこで、上記目的を達成するため、本発明の構成は、以下の通りである。
【００２０】
本発明に係る故障検出器では、送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出する故障検出器であって、前記送電線路を支持する支持物より電源側に設置され、故障時、架空地線に流れる電流を検出する第１の電流検出手段と、前記支持物より負荷側に設置され、前記故障時、前記架空地線に流れる電流を検出する第２の電流検出手段と、前記第１の電流検出手段の検出電流と前記第２の電流検出手段の検出電流とを何れか一方を反転させて加算する加算手段と、を備え、前記加算手段の加算結果が前記故障箇所を表す構成である。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００２１】
また、本発明に係る故障検出システムでは、送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出して表示する故障検出システムであって、前記送電線路を支持する支持物毎に設置され、前記支持物より電源側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流と、前記支持物より負荷側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流とを前記支持物毎に個別に検出する複数の電流検出手段対と、前記電流検出手段対毎に検出された各検出電流を何れか一方を反転させて加算する加算手段と、を備え、前記加算手段の加算結果が前記故障箇所を表す構成である。斯かる構成においても、上記目的を達成することができる。
【００２２】
また、本発明に係る故障検出方法では、送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出して表示する故障検出方法であって、前記送電線路を支持する支持物より電源側で、故障時、架空地線に流れる電流を検出し、前記故障時、前記支持物より負荷側で前記架空地線に流れる電流を検出するステップと、各検出電流を何れか一方を反転させて加算するステップと、を含む構成である。斯かる構成においても、上記目的を達成することができる。
【００２３】
また、本発明に係る故障検出方法では、送電線路の径間短絡及び地絡の故障の何れか一方又は双方を検出して表示する故障検出方法であって、前記送電線路を支持する支持物毎に、前記支持物より電源側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流と、前記支持物より負荷側の前記送電線路に対する架空地線に流れる電流とを個別に検出し、電流検出手段対に検出された検出電流を何れか一方を反転させて加算する構成である。斯かる構成においても、上記目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
(1) 径間短絡又は地絡の箇所の特定例えば、短絡箇所の直近で負荷側にある鉄塔、又は地絡箇所の直近の鉄塔を標定することができる。
【００２５】
(2) 安価な装置として提供することができる。
【００２６】
(3) 送電線路の保守の容易化を図ることができる。
【００２７】
(4) 径間短絡及び／又は地絡故障を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施の形態に係る短絡故障検出システムを示す図である。
【図２】故障検出器の一例を示す図である。
【図３】誘導電流の有無、誘導電流の加算及び表示の有無を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る地絡故障検出システムを示す図である。
【図５】地絡電流の有無、地絡電流の加算及び表示の有無を示す図である。
【図６】故障検出器の構成例を示す正面図である。
【図７】一方の検出コイル部を示す図である。
【図８】鉄塔上の故障検出器を示す図である。
【図９】従来の故障検出を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１の実施の形態〕
【００３０】
本発明の第１の実施の形態について、図１を参照する。図１は、第１の実施の形態に係る短絡故障検出システムを示す図である。図１の構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００３１】
この故障検出システム２Ａは、本発明の故障検出システム、故障検出器又は故障検出方法の一例であって、径間短絡等の故障時、径間短絡では短絡電流によって架空地線に生じる電流（径間短絡の場合には誘導電流）を鉄塔等の支持物毎に検出し、接地された支持物を中心（基準）に電源側と負荷側の各電流を同時に検出し、その検出電流を何れか一方を反転させて加算し、加算結果を表示する径間短絡故障検出表示システムを構成している。その表示によって故障箇所が標定される。
【００３２】
そこで、この故障検出システム２Ａは、送電線路４及び架空地線６を支持する鉄塔８１、８２、８３、８４・・・毎に設置された複数の故障検出器２１、２２、２３、２４・・・を備えたシステムであって、鉄塔８１、８２、８３、８４・・・毎に変流器対１０１、１０２、１０３、１０４・・・が備えられ、短絡電流ＩＳによって生じる誘導電流Ｉｉ、即ち、各鉄塔８１、８２、８３、８４・・・を中心に電源１２側と負荷側との各誘導電流Ｉｉを検出し、その検出電流を何れか一方を反転させて加算している。
【００３３】
送電線路４は、この実施の形態では、Ｙ結線の変圧器からなる電源１２を備え、Ｙ結線の中性点は中性点抵抗１４を介して接地され、鉄塔８１、８２、８３、８４・・・に支持されて負荷側に電力を搬送する手段である。
【００３４】
架空地線６は、送電線路４の上側に鉄塔８１、８２、８３、８４・・・によって支持された接地線であって、その終端部が接地され、且つ各鉄塔８１、８２、８３、８４・・・とともに接地されている。
【００３５】
各鉄塔８１、８２、８３、８４・・・は、送電線路４及び架空地線６の支持物であって、間隔Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 ・・・により地上に設置され、接地されている。間隔Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 ・・・は例えば、３００〔ｍ〕ないし６００〔ｍ〕である。
【００３６】
変流器対１０１は、鉄塔８１を中心にして電源１２側に第１の変流器３２、負荷側に第２の変流器３４を備えており、各変流器３２、３４は、架空地線６に流れる短絡電流ＩＳによって生じる誘導電流Ｉｉを個別に検出する。この場合、変流器３２は、架空地線６の電源１２側に流れる誘導電流Ｉｉを検出する手段であり、変流器３４は、架空地線６の負荷側に流れる誘導電流Ｉｉを検出する手段である。
【００３７】
他の鉄塔８２、８３、８４・・・に設置された変流器対１０２、１０３、１０４・・・も同様であって、各変流器３２、３４は、架空地線６に流れる短絡電流ＩＳによって生じる誘導電流Ｉｉを個別に検出するので、その説明を省略する。
【００３８】
この実施の形態では、鉄塔８２、８３間の送電線路４の径間に短絡が生じ、その短絡箇所３６を介して電源１２側に短絡電流ＩＳが流れている。この短絡電流ＩＳは、数千〔Ａ〕に達し、非常に大電流である。このため、この短絡電流ＩＳに起因する電流として、誘導電流Ｉｉが架空地線６に生じる。変流器対１０１の変流器３２、３４には、同一方向の誘導電流Ｉｉが検出される。同様に、変流器対１０２の変流器３２、３４にも、同一方向の誘導電流Ｉｉが検出される。また、変流器対１０３の変流器３２には誘導電流Ｉｉが検出されるが、変流器３４は短絡箇所３６より負荷側にあるため、誘導電流Ｉｉは生じない。
【００３９】
次に、各故障検出器２１、２２、２３、２４・・・について、図２を参照する。図２は、故障検出器の一例を示す図である。図２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００４０】
故障検出器２１は、本発明の故障検出器の一例であって、既述の故障検出システム２Ａの一部又は全部を構成し、誘導電流Ｉｉを検出し、その加算によって短絡箇所３６を標定するための表示を行う手段であって、図２に示すように、変流器対１０１と、電流加算部３８と、電流処理部４０と、表示部４２とを備えている。他の故障検出器２２、２３、２４・・・も同様の構成である。
【００４１】
変流器対１０１は、鉄塔８１を中心にして電源側に変流器３２、負荷側に変流器３４が設置され、鉄塔８１を中心に対象配置である。これら変流器３２、３４は例えば、商用周波数（低周波）用変流器（ＣＴ）で構成される。変流器３２は検出コイル４４、変流器３４は検出コイル４６を備え、各検出コイル４４、４６は、架空地線６に流れる誘導電流Ｉｉ等の電流を検出する電流検出手段であって、架空地線６に非接触で巻回され、同一巻回数である。
【００４２】
電流加算部３８は、各検出コイル４４、４６の検出電流（即ち、誘導電流Ｉｉ）を加算する加算手段である。この電流加算部３８には、検出コイル４４に対して検出コイル４６を反転させて接続し、互いに逆相入力関係に設定されている。即ち、同相及び同一レベルの検出電流波形であれば、両者の加算結果が零になるように設定され、入力された検出電流が異なっていれば、其れに応じた加算結果として有限値である出力電流が生じる。
【００４３】
電流処理部４０は、電流加算部３８の出力電流を処理する手段の一例であって、電流加算部３８の出力電流の整流又は検波を行い、表示出力を生成する。この電流処理部４０では、検出コイル４４、４６の各検出電流に僅かな差があるため、それに応じた出力が電流加算部３８に得られた場合の誤動作を防止するため、電圧比較手段等を備え、径間短絡等の故障に起因する電流値でない場合の表示出力の生成を阻止する構成としてもよい。
【００４４】
そして、表示部４２は、電流処理部４０で生成された表示出力に応じて表示、その表示出力を提示する手段の一例であって、例えば、表示素子で構成される。
【００４５】
この短絡箇所の標定及びその動作の説明について、図３を参照する。図３は、誘導電流の有無、誘導電流の加算及び表示の有無を示す図である。図３に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００４６】
既述の短絡箇所３６（図１）が生じた場合、変流器対１０１の検出コイル４４、４６には既述の誘導電流Ｉｉが検出されるが、検出コイル４４、４６の検出電流波形が互いに反転されて電流加算部３８に加えられる。図３の（Ａ）は、検出コイル４４の検出電流であるとともに、電流加算部３８に対する入力波形であって、周波数ｆ、周期Ｔ、波高値Ｉｉｍを持つ正弦波である。
【００４７】
これに対し、電流加算部３８には、図３の（Ｂ）に示すように、検出コイル４６の検出電流波形が反転して加えられ、同様の周波数ｆ、周期Ｔ、波高値Ｉｉｍを持つ正弦波である。電流加算部３８では、これら検出電流波形Ａ、Ｂが加算され、即ち、各検出電流は周波数ｆ及び波高値Ｉｉｍが同一であり、位相が反転しているので、両者は相殺され、加算電流＝０となる。この結果、表示出力の生成はなく、表示部４２は不表示となる。
【００４８】
この場合、変流器対１０２の検出コイル４４、４６にも同様に、既述の誘導電流Ｉｉが検出されるが、変流器対１０１と同様の関係から、図３の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、各検出電流は相殺されて表示出力の生成はなく、同様に表示部４２は不表示となる。
【００４９】
また、変流器対１０３の検出コイル４４には同様に、既述の誘導電流Ｉｉが検出されるが、検出コイル４６には誘導電流Ｉｉが検出されない。図３の（Ｅ）は、検出コイル４４の検出電流であるとともに、電流加算部３８に対する入力波形であって、周波数ｆ、周期Ｔ、波高値Ｉｉｍを持つ正弦波である。
【００５０】
これに対し、図３の（Ｆ）に示すように、検出コイル４６の検出電流は零である。これら検出電流波形Ｅ、Ｆを加算すると、加算電流は検出コイル４４の検出電流のみが加算値となり、電流処理部４０にはその加算結果により表示出力が生成され、表示部４２は表示動作となり、この表示により故障箇所が表示される。
【００５１】
そして、変流器対１０４の検出コイル４４、４６には既述の誘導電流Ｉｉが検出されないので、図３の（Ｇ）及び（Ｈ）に示すように、検出電流波形は生じない。検出電流の存在はなく、不表示となる。
【００５２】
このような表示、不表示から、鉄塔８２と鉄塔８３との間の送電線路４の狭範囲に短絡箇所３６が特定され、具体的には、３００〔ｍ〕から６００〔ｍ〕の距離範囲（この場合、間隔Ｌ2 ）内に短絡箇所３６が特定される。長距離に及ぶ送電線路４にあって、このような狭範囲に短絡箇所３６が特定されることは正に短絡点の標定が行われることであり、斯かる標定は正常復旧の迅速化に寄与する。
【００５３】
上記実施の形態の特徴事項、効果及び変形例を以下に列挙する。
【００５４】
(1) 鉄塔８１、８２、８３、８４・・・の両側に送電線路４の架空地線６に変流器対１０１、１０２、１０３、１０４・・・を取り付ける構成である。
【００５５】
(2) 例えば、鉄塔８２、８３間で径間短絡が発生すると、短絡電流ＩＳが電源１２から短絡箇所３６まで流れ、その短絡箇所３６から電源１２に戻る。この短絡電流ＩＳは商用周波数５０〔Ｈｚ〕又は６０〔Ｈｚ〕である。この短絡電流ＩＳは数千Ａと非常に大きく、架空地線６に誘導電流Ｉｉが発生する。この誘導電流Ｉｉは、短絡電流ＩＳの流れによって発生するため、径間のうち、鉄塔８１〜８３における径間に流れる。これに対し、鉄塔８３の架空地線６に注目すれば、その電源側の変流器３２には誘導電流が流れるが、負荷側の変流器３４には流れないので、その検出電流が異なる。各変流器の出力は図３に示した通りである。
【００５６】
(3) 変流器３２、３４の方向性（出力) は、鉄塔８１の架空地線６の電流のように同じ方向に通電があった場合、電源側の変流器３２と負荷側の変流器３４の検出波形が反転するように設定されている。
【００５７】
(4) 短絡電流ＩＳの流れた鉄塔８１、８２における変流器３２、３４では、鉄塔の両側の変流器３２、３４の検出出力を加算すると、出力は「ゼロ」となり、表示部４２の表示は「不表示」となる。
【００５８】
(5) 径間の短絡箇所３６から直近で負荷側にある鉄塔８３では、電源側の変流器３２には出力が生じるが、負荷側の変流器３４には出力が生じないので、その加算結果には有限の出力が生じ、表示部４２の表示は故障箇所の存在を表す「表示」となる。
【００５９】
(6) 短絡電流の流れない鉄塔８４では、架空地線６に誘導電流が流れないので、変流器３２、３４の出力はなく、その加算結果も零となるため、表示部４２の動作表示は「不表示」となる。
【００６０】
(7) このような検出及び表示結果から、鉄塔８１〜８４・・・に設置されている故障検出器２１〜２４・・・の各表示部４２の表示／非表示を確認すれば、径間の短絡箇所即ち、その直近で負荷側にある鉄塔から故障箇所を特定できる。
【００６１】
(8) 架空地線６の誘導電流Ｉｉの有無を鉄塔８１〜８４・・・の両側の架空地線６に取り付けた変流器対１０１〜１０４・・・で検出するので、径間短絡に直近で負荷側にある鉄塔のみを識別でき、径間短絡箇所の特定（短絡箇所に直近で負荷側にある鉄塔) ができる。
【００６２】
(9) 故障検出システム２Ａの装備について、商用周波数（低周波) 用変流器（ＣＴ）の一対（２個）で構成される変流器対１０１〜１０４・・・と、その出力の電流加算部３８、電流処理部４０、表示部４２による簡単な構成で構築可能であり、安価な装置を提供できる。
【００６３】
(10)接地動作表示した区間の装置表示を全てリセットする必要がなくなり、さらに区間（鉄塔数基から数十基) ではなく、短絡箇所の特定ができるので、送電線路４の保守が容易になる。
【００６４】
(11)架空地線６の電流を検出しているので、送電線路４の地絡事故も検出し、その故障箇所を特定することができる。
【００６５】
〔第２の実施の形態〕
【００６６】
本発明の第２の実施の形態について、図４を参照する。図４は、第２の実施の形態に係る地絡故障検出システムを示す図である。図４の構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図４において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００６７】
この故障検出システム２Ｂは、本発明の故障検出システム、故障検出器又は故障検出方法の一例であって、地絡事故等の故障時、地絡では架空地線に生じる地絡電流（架空地線分流）を鉄塔等の支持物毎に検出し、接地された支持物を中心（基準）に電源側と負荷側の各電流を同時に検出し、その検出電流を何れか一方を反転させて加算し、加算結果を表示する地絡故障検出表示システムを構成している。その表示によって地絡箇所が標定される。
【００６８】
そこで、この故障検出システム２Ｂは、送電線路４及び架空地線６を支持する鉄塔８１、８２、８３、８４・・・毎に設置された複数の故障検出器２１、２２、２３、２４・・・を備えたシステムである。地絡時、地絡電流ＩＧ（大地分流）と、地絡電流Ｉｊ（架空地線分流）とが流れるので、この故障検出システム２Ｂでは、鉄塔８１、８２、８３、８４・・・毎に変流器対１０１、１０２、１０３、１０４・・・が備えられ、各鉄塔８１、８２、８３、８４・・・を中心に電源１２側と負荷側とで各地絡電流Ｉｊを検出し、これら検出電流をその何れか一方を反転させて加算している。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００６９】
また、各故障検出器２１、２２、２３、２４・・・は、第１の実施の形態（図２）と同一の構成である。
【００７０】
次に、地絡箇所の標定及びその動作説明について、図５を参照する。図５は、地絡電流の有無、地絡電流の加算及び表示の有無を示す図である。図５に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００７１】
送電線路４に地絡が生じ、４８はその地絡箇所を示している（図４）。この地絡によって鉄塔８３には地絡電流ＩＧが流れる。この地絡電流ＩＧの架空地線分流である地絡電流Ｉｊが架空地線６に流れる。変流器対１０１の検出コイル４４、４６には地絡電流Ｉｊが検出されるが、検出コイル４４、４６の検出電流波形が互いに反転されて電流加算部３８に加えられる。図５の（Ａ）は、検出コイル４４の検出電流であるとともに、電流加算部３８に対する入力波形であって、周波数ｆ、周期Ｔ、波高値Ｉｊｍを持つ正弦波である。
【００７２】
これに対し、電流加算部３８には、図５の（Ｂ）に示すように、検出コイル４６の検出電流波形が反転して加えられ、同様の周波数ｆ、周期Ｔ、波高値Ｉｊｍを持つ正弦波である。電流加算部３８では、これら検出電流波形Ａ、Ｂが加算され、即ち、各検出電流は周波数ｆ及び波高値Ｉｊｍが同一であり、位相が反転しているので、両者は相殺され、加算電流＝０となる。この結果、表示出力の生成はなく、表示部４２は不表示となる。
【００７３】
この場合、変流器対１０２の検出コイル４４、４６にも同様に、既述の地絡電流Ｉｊが検出されるが、変流器対１０１と同様の関係から、図５の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、各検出電流は相殺されて表示出力の生成はなく、同様に表示部４２は不表示となる。
【００７４】
また、変流器対１０３の検出コイル４４には同様に、既述の地絡電流Ｉｊが検出されるが、検出コイル４４には電源側に流れる地絡電流Ｉｊが検出される。図５の（Ｅ）は、検出コイル４４の検出電流であるとともに、電流加算部３８に対する入力波形であって、周波数ｆ、周期Ｔ、波高値Ｉｊｍを持つ正弦波である。
【００７５】
これに対し、図５の（Ｆ）に示すように、検出コイル４６には負荷側に流れる地絡電流Ｉｊが検出され、図５の（Ｅ）に示す検出電流と同様に、周波数ｆ、周期Ｔ、波高値Ｉｊｍを持つ正弦波である。検出コイル４４、４６の同相の検出電流となる。これら検出電流波形Ｅ、Ｆを加算すると、２倍の波高値を持つ検出電流が加算値として出力される。電流処理部４０にはその加算結果により表示出力が生成され、表示部４２は表示動作となり、この表示により故障箇所が表示される。
【００７６】
そして、変流器対１０４の検出コイル４４、４６には既述の地絡電流Ｉｉが逆相関係となり、両者の検出電流は相殺され、表示部４２は不表示となる｛図５の（Ｇ）及び（Ｈ）｝。
【００７７】
このような表示、不表示から、送電線路４の地絡箇所４８が特定され、地絡箇所４８の鉄塔８３が標定される。長距離に及ぶ送電線路４にあって、このような狭範囲に地絡箇所４８が特定されることは正に地絡点の標定が行われることであり、斯かる標定は正常復旧の迅速化に寄与する。
【００７８】
斯かる故障検出システム２Ｂ、故障検出器２１〜２４又は故障検出方法では、架空地線の電流を検出しているので、径間短絡を検出する装置を共通に用いて送電線路４の地絡事故も検出し、その故障箇所を特定することができる。第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７９】
〔他の実施の形態〕
【００８０】
(1) 上記実施の形態では、電流検出手段として変流器、検出コイルを用いているが、電流検出手段には誘導電流等の電流を検出できる半導体素子を用いてもよい。
【００８１】
(2) 上記実施の形態では、支持物として鉄塔を例示しているが、鉄塔以外であってもよい。
【００８２】
(3) 上記実施の形態では、径間短絡故障、地絡故障を同一表示としているが、誘導電流と地絡電流の電流値の大小等により、それらを区別して表示する構成としてもよい。
【００８３】
(4) 上記実施の形態では、Ｙ結線の電源１２を例示したが、電源１２はＹ結線に限定されることはなく、Δ結線の変圧器であってもよい。
【実施例】
【００８４】
本発明の実施例について、図６及び図７を参照する。図６は、故障検出器の構成例を示す正面図、図７は、一方の検出コイル部を示す図である。図６及び図７に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００８５】
この故障検出器２０は、図６及び図７に示すように、本体部５０と、表示部５２と、検出コイル対５４として第１の検出コイル部５６、第２の検出コイル部５８とを備えている。本体部５０は例えば、円筒状の筐体であって、その内部に既述の電流加算部３８、電流処理部４０等の機能回路部が設置されている。
【００８６】
本体部５０の頂部側には取付金具６０が設置され、この取付金具６０は鉄塔８１、８２、８３・・・等の支持物に対する固定手段である。この取付金具６０の取付部材には、金属ベルト等が用いられる。
【００８７】
検出コイル部５６、５８は、本体部５０を中心にして例えば、左側に検出コイル部５６、右側に検出コイル部５８が設置され、これらはリード部６２、６４で連結されている。検出コイル部５６、５８には、既述の架空地線６を貫通させ、且つ架空地線６に固定するための貫通孔６６（図７）が形成されている。検出コイル部５６は既述の検出コイル４４、検出コイル部５８は既述の検出コイル４６を構成し、この実施例では、それぞれが架空地線６（図１、図４）を流れる誘導電流Ｉｉ又は地絡電流Ｉｊを検出する変流器を構成している。
【００８８】
本体部５０には、取付金具６０とは反対側の面部に表示部５２が取り付けられ、この表示部５２が既述の表示部４２に相当する。
【００８９】
次に、この故障検出器２０の設置について、図８を参照する。図８は、鉄塔上に設置された故障検出器を示す図である。図８に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００９０】
鉄塔８０の頂部にはブラケット６８が設置され、このブラケット６８には架空地線６が支持部７０によって固定されて張設されている。ブラケット６８は、鉄塔８０に対する架空地線６の支持手段である。
【００９１】
このように鉄塔８０に支持された架空地線６には、電源側に検出コイル対５４の検出コイル部５６が設置され、負荷側には検出コイル部５８が設置されている。各リード部６２、６４は架空地線６に沿わせて配置されるとともに、複数箇所にアルミバインド線７２を巻き付けて固定されている。アルミバインド線７２は、リード部６２、６４の固定手段であって、ファイバーケーブルや合成樹脂線を用いてもよい。
【００９２】
そして、鉄塔８０の頂部よりわずかに下降した位置には、固定ベルト７４を以て取付金具６０が固定され、故障検出器２０が水平方向に取り付けられ、その表示部５２が鉄塔８０の側面部から突出している。
【００９３】
斯かる構成によれば、径間短絡や地絡等の故障によって生じる誘導電流や地絡電流を検出コイル対５４が検出し、検出コイル部５６、５８の検出電流の加算結果により、表示部５２に故障表示が行われる。その際、その故障表示を容易に確認することができる。
【００９４】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、送電線路に生じる径間短絡や地絡等の故障箇所を特定でき、送電線路の保守や故障からの迅速復帰等に寄与し、有用である。
【符号の説明】
【００９６】
２Ａ、２Ｂ  故障検出システム
２１、２２、２３、２４・・・  故障検出器
４  送電線路
６  架空地線
８０、８１、８２、８３、８４・・・  鉄塔
１０１、１０２、１０３、１０４・・・  変流器対
１２  電源
１４  中性点抵抗
３２  第１の変流器
３４  第２の変流器
３６  短絡箇所
３８  電流加算部
４０  電流処理部
４２  表示部
４４、４６  検出コイル
４８  地絡箇所
５０  本体部
５２  表示部
５４  検出コイル対
５６  第１の検出コイル部
５８  第２検出コイル部
６０  取付金具
６２、６４  リード部
６６  貫通孔
７０  支持部
７２  アルミバインド線
７４  固定ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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